对汽车动力总成悬置系统的多目标优化问题进行了研究,明确了优化方向。基于算法融合理论,提出了结合多目标粒子群优化(MOPSO)算法和非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)的混合算法,并运用经典测试函数分别对MOPSO算法、NSGA-Ⅱ及混合算法进行测试,验证了混合算法的可行性和高效性。运用混合算法解决了动力总成悬置系统的解耦问题,得到了多组满足要求的解集。实例优化结果证明,该混合算法对解决复杂动力总成悬置系统多目标优化问题是有效的。

含辅助支撑客车动力总成悬置系统是一个超静定力学系统,安装误差可能导致系统振动恶化。通过建立客车动力总成悬置系统超静定力学物理模型,推导出相应的数学模型;通过MATLAB计算,对安装误差引起的悬置系统受力状态进行了分析;针对安装误差引起的悬置元件预载荷的变化,通过MTS台架对不同预载荷作用下悬置动刚度进行测试,对不同安装误差动力总成悬置系统固有频率和解耦率进行了分析,结果表明安装误差一定程度上使固有频率和解耦率偏离设计值;为减小安装误差对悬置系统影响,提出了辅助支撑悬置刚度设计的参考计算方法。

为能够精确、高效预测汽车动力总成悬置系统刚度从而避免通过反复调校匹配的过程,以某型横置式发动机四点悬置系统为研究对象,提出基于多输出回归算法直接预测动力总成悬置系统刚度的方法并验证了方法的有效性。首先,分别建立了MRTs,MLPR,Multi-SVR三种多输出回归刚度预测模型;随后,以数理型(RMSE、R2)和工程型(解耦率、隔振率)评价指标相结合进行了横向比较进而得出MRTs模型用于直接预测动力总成悬置刚度的综合性能最高的结论;最后,纵向对比了多输出回归算法和遗传算法对悬置系统刚度优化结果及工程效果,结论表明两种算法都能较好满足动力总成悬置系统解耦率控制要求,但多输出回归算法使得悬置系统加权支反力收敛速度更快,同时运算效率显著提高。

文章从提高动力总成悬置系统的隔振性能的实现出发,概述了总成悬置系统;随后从动力总成悬置系统的假设、动力总成激励分析等方面论述了动力总成悬置系统的隔振原理;最后从动力总成悬置系统的功能、悬置的布置形式及特点等方面简要论述了其设计理论。

基于实验设计方法，仿真分析了汽车动力总成悬置系统解耦布置的鲁棒性。以某款车的动力总成悬置系统为例，计算了悬置静刚度对悬置系统同有频率和解耦率变化的贡献率，识别出了对悬置系统解耦布置影响较大的悬置静刚度参数。算例结果表明，悬置系统固有频率和解耦率的变化是多个刚度参数共同作用的结果，悬置系统三个平动方向的固有频率和解耦率受刚度参数变化的影响较小，三个转动方向的固有频率和解耦率受刚度参数变化的影响较大。该方法为设计解耦布置优良、稳健的动力总成悬置系统提供了一般的分析方法和理论依据。

为提高动力总成液压悬置系统的隔振性能,文章考虑了惯性通道解耦盘式液压悬置的幅频非线性特性,通过对液压悬置的上液室刚度和惯性通道内液阻进行参数识别,建立了具有幅频特性的液压悬置动刚度模型,并通过试验数据验证了该模型的准确性;在整车二自由度模型的基础上,采用模式搜索算法对液压悬置的内部参数、车身的传递系数和车身的传递加速度系数进行了优化设计。结果表明,该优化设计方法优化效果良好,而且在怠速工况下悬置传递到车身的动反力明显降低。

利用A N SY S软件对某载货汽车动力总成悬置系统的结构进行了尺寸优化设计。通过建立优化数学模型,选择算法参数,得到了满足三向刚度要求的橡胶悬置的几何参数。

汽车动力总成液压悬置是动力总成系统的安全件和功能件,是汽车悬置系统中的重要组成部分,对车辆低振动噪声和耐久性有重要影响。文中针对某款轿车发动机侧液压悬置橡胶在台架试验中刚度不达标的现象,借助有限元分析软件对悬置橡胶的刚度进行计算分析,并利用MTS试验设备对橡胶计算结果加以试验验证。经过对比分析得出理论仿真与实测试验结果基本一致,有力地验证了有限元仿真分析的准确性,节约悬置零件的开发成本。文中对动力总成悬置橡胶的性能计算方法对动力总成悬置系统的设计具有一定的指导意义。

针对液压悬置随激振频率呈非线性变化的动刚度特性,采用了一种拉普拉斯域分析方法计算动力总成液压悬置系统的固有属性。首先,建立液压悬置的集中参数线性流体模型,分析悬置在低频段和高频段的稳态动刚度特性,而得到悬置的宽频动刚度表达式。接着建立悬置系统在曲轴坐标系下的振动模型,在拉普拉斯域内直接应用液压悬置的动刚度表达式推导系统固有属性的分析方法。最后采用这一新方法计算了某液压悬置系统的固有属性。结果显示,液压悬置系统具有复特征值和复模态向量。复特征值同时包含系统的固有频率和阻尼比信息;根据阻尼比、复模态向量的幅值等信息可对模态类型作出判断;结合复模态向量的相位信息可确定模态的具体形状。

为研究激励幅值和频率对动力总成液压悬置系统模态的影响,以惯性通道式液压悬置为例,首先分析了上液室刚度的幅变特性,推出了悬置动刚度的幅频特性表达式,并提出了非线性影响下悬置系统模态分析和解耦度计算方法。接着,采用这一方法对不同幅值下动力总成液压悬置系统进行模态和解耦度的实例分析。最后,总结出了模态类型的判据和垂向解耦度的优化目标,并在此基础上对悬置刚度进行优化。结果表明:液压悬置动刚度的幅频特性对系统的垂向模态、扭转模态和侧倾模态影响较大,其他模态基本不变,优化后的刚度满足隔振要求。